O grupo de Neurofisiologia Computacional atua no nível de Neurociências de Sistemas, com foco em como o cérebro exerce atividades cognitivas. As pesquisas incluem tanto abordagens experimentais quanto teórico-computacionais. As abordagens experimentais envolvem obtenção de dados eletrofisiológicos (potenciais de ação e potenciais de campo local) durante tarefas cognitivo-comportamentais (e.x., tomada de decisão, atenção, memória). As abordagens computacionais são divididas em três grandes linhas: análise computacional de dados experimentais eletrofisiológicos (tanto próprios como disponibilizados por outros cientistas); desenvolvimento de novas ferramentas computacionais para análise de dados eletrofisiológicos; simulação de redes neuronais. Estes últimos geram insights sobre os mecanismos biofísicos que dão origem aos resultados experimentais, e por sua vez levantam hipóteses que podem ser testadas por novos experimentos, dando origem a um ciclo virtuoso entre teoria e experimentação.